CN114615879B - 自动化生长系统 - Google Patents

Abstract

一种自动化生长系统包括：多个无性生产线，其用于将多个种植生长通道从生长区域的第一端移动到第二端；多个开花生产线，其用于将所述通道从所述第二端移动到所述第一端；以及第一传送皮带，其用于将种植生长通道从所述多个无性生产线移动到所述多个开花生产线。每一生产线可包括框架、被配置成接收生长通道的传送机组合件、包括沿其间隔开的多个调节器以供用于将流体沉积到所述生长通道中的施肥递送线、排放凹槽以及定位在所述传送机组合件下方的空气供应管道，所述空气供应管道包括其中的多个开口以供用于将经调节空气递送到在所述生长通道中生长的植物。每一生长通道可包括：凹槽，其具有高于第二端的第一端；凸缘，其从所述凹槽的一对相对横向边缘中的每一者横向地延伸且在其上部表面上具有从所述第一端朝向所述第二端延伸不同预定距离的多个沥滤线；以及施肥接收结构，其附接到所述凹槽的所述第一端并且被配置成将处于其中的流体引导到每一凸缘的所述沥滤线中。

Description

自动化生长系统

技术领域

本公开涉及用于生长植物的自动化系统，以及相关设备和方法。

背景技术

存在用于生长植物的行业和产品标准实践。建立在原始人工实践的基础上，已在一定程度上针对每一作物优化、自动化、改进和调适生长技术。在自动化技术在培育行业中越来越常见的情况下，出现许多不同设计。然而，当前设施通常实施标准或非优化自动化技术，且可产生低效生产和冗余组件。

需要用于生长作物的改进的系统或至少替代方案。

发明内容

本公开的一方面提供一种用于生长多个植物的通道。所述通道包括：凹槽，其具有第一端、第二端以及在所述第一端与所述第二端之间延伸的一对相对横向边缘，所述凹槽保持倾斜以使得所述第一端高于所述第二端；凸缘，其从所述凹槽的所述对相对横向边缘中的每一者横向地延伸，每一凸缘在其上部表面上具有多个沥滤线，每一沥滤线从所述第一端朝向所述第二端延伸不同预定距离；以及施肥接收结构，其附接到所述凹槽的所述第一端并且被配置成将处于其中的流体引导到每一凸缘的所述沥滤线中。

本公开的另一方面提供一种用于自动化生长系统的生产线。所述生产线包括：框架，其具有第一端和第二端；由所述框架支撑的传送机组合件，所述传送机组合件被配置成在所述第一端处接收生长通道且朝向所述第二端移动所述生长通道；由所述框架支撑的施肥递送线，所述施肥递送线在所述第一与第二端之间延伸并且定位在所述传送机组合件的第一横向侧上方且定位到所述第一横向侧，所述施肥递送线包括沿其间隔开的多个调节器以供用于将流体沉积到所述生长通道的施肥接收结构中；由所述框架支撑的排放凹槽，所述排放凹槽在所述第一与第二端之间延伸且定位到所述传送机组合件的第二横向侧；以及由所述框架支撑的空气供应管道，所述空气供应管道在所述第一与第二端之间延伸且定位在所述传送机组合件下方，所述空气供应管道包括其中的多个开口以供用于将经调节空气递送到在所述生长通道中生长的植物。

本公开的另一方面提供一种自动化生长系统，其包括：在生长区域的无性部分中的多个无性生产线，其用于将多个种植生长通道从所述生长区域的第一端移动到所述生长区域的第二端；在所述生长区域的开花部分中的多个开花生产线，其用于将多个种植生长通道从所述生长区域的所述第二端移动到所述生长区域的所述第一端；以及第一传送皮带，其横向地延伸跨越所述生长区域的所述第二端以供用于将种植生长通道从所述多个无性生产线移动到所述多个开花生产线。

下文阐述实例实施例的更多方面和细节。

附图说明

以下图式阐述实施例，其中相同附图标记表示相同部件。实施例借助于实例但不作为限制在附图中示出。

图1展示根据本公开的实例实施例的自动化生长系统。

图1A和1B展示图1中的区域A和B的放大视图。

图2展示根据本公开的实例实施例的自动化生长系统的生产线。

图2A为图2的生产线的一端的放大视图。

图2B为图2的生产线的端视图。

图3展示根据本公开的实例实施例的自动化生长系统的生长通道。

图3A为图3的生长通道的端视图。

图3B为具有替代性排放配置的图3的生长通道的俯视图。

图3C为其中插入有生长舱的生长通道的部分的俯视图，其中省略盆槽且展示凹槽在横向尺寸上拉伸以示出沥滤线的不同长度。

图3D、3E和3F展示具有三种不同配置的沥滤线的实例生长通道凸缘的截面视图。

图4展示根据本公开的实例实施例的自动化生长系统的生长通道。

图4A为更详细地展示施肥接收结构的图4的生长通道的放大视图。

图4B为展示个别组件的图4的生长通道的分解视图。

图4C为具有用线指示的两个不同配置的生长凹槽的图4的生长通道的截面视图。

图5为图1的自动化生长系统的放大视图。

具体实施方式

下文描述用于生长植物的实例自动化系统，以及相关设备和方法。

为了图示的简单和清晰起见，可在图中重复附图标记以指示对应的或类似的元件。阐述许多细节以提供对本文所描述的实例的理解。可在没有这些细节的情况下实践所述实例。在其它情况下，未详细描述众所周知的方法、程序和组件以免混淆所描述的实例。不应将描述视为受限于本文所描述的实例的范围。

图1展示根据本公开的实例实施例的自动化生长系统10。所述生长系统在最小人体相互作用的情况下提供从微繁阶段到收获的所有基本生长机制。如下文所论述，在大部分生长周期期间，植物在生长系统的生产线上。生长系统10可安装于用于生长植物的例如温室之类的结构中。在一些实施例中，所述结构为例如用于生长大麻的安全且经许可设施的一部分。在一些实施例中，所述结构包括如于2019年3月7日提交的第62/815131号美国临时专利申请案以及于2020年3月6日提交的第PCT/CA2020/050302号PCT专利申请案中所公开的结构，其在此以引用的方式并入本文中。在一些实施例中，所述结构具有距赤道更远的第一端以及距赤道更近的第二端。

生长系统10包括种植室传送皮带12，已装载有含有植物的培育变种(在本文中称为“栽培品种”)的舱的生长通道200(例如，图2A中所展示)被放置于所述种植室传送皮带上。在装载到通道200中之前，栽培品种在图5中所展示的微繁区域145内成熟，所述图5为图1的自动化生长系统的放大视图。

下文参考图3论述通道200的细节。在一些实施例中，生长系统10延伸穿过结构的主要生长区域，并且延伸到若干额外室中，例如微繁室、种植室、收获室。此类额外室将通常在本文中被称作处理室。

图1的分区A在图1A中展示为放大的，并且分区B在图1B中展示为放大的。图1、1A、1B为自动化生长系统的组件、设备、分区和区域的实例配置或布局。在其它实施例中，可存在用于组件、设备、分区和区域的其它布局。

通过种植室传送皮带12将生长通道中的栽培品种移动到枢转传送皮带13上，如图1A中所展示。在接收通道之后，枢转传送皮带13接着停止、在其一端处围绕轴线枢转90度，且反转方向以将通道移动到双向传送机组合件14上以供用于将通道向和从生长区域输送。

如图1B中所展示，双向传送机组合件包括由另一枢转传送皮带15连接的纵向皮带14A和横向皮带14B。横向皮带14B将通道移动到结构的无性区域16中，且每一通道被装载到多个无性生产线100中的一者上。在一些实施例中，通道被自动装载到具有顶置式起重机或其它自动化机构的生产线上。

每一生产线100包括用于向栽培品种提供水、养分、通风和光的集成组件。下文参考图2论述生产线100的细节。

图5(图1的一部分的放大视图)中展示了也可包含传送皮带的微繁区域145。生长通道200可装载有含有栽培品种的舱且被放置到传送皮带上。在装载到通道200中之前，栽培品种在微繁区域145内成熟。图5的分区A在图1A中展示为放大的。

微繁区域145的照明和环境条件可由自动化控制系统分开地和/或唯一地控制以支持栽培品种。举例来说，生长室和适应室照明时段可为18小时亮和6小时暗。在一些实施例中，微繁区域145分成具有单独照明控制的不同区段，并且栽培品种在第一区段中度过大致26天、在第二区段中度过大致10天且在第三区段中度过大致10天。

在一些实施例中，微繁区域145中的自动化便携式可调光的LED照明系统被配置成提供400至700nm范围内的照明光谱以及100至200μmolm2/s范围内的照明。如所属领域的技术人员将了解，可取决于正生长的栽培品种的类型而调整特定照明条件。在一些实施例中，生长照明指令可经由通过物联网(IoT)管理的有线和/或无线自动化控制系统来提供和控制，被工程改造成在整个生长区域中产生优化的高效生长照明。在一些实施例中，控制系统产生每一区的能量使用的每日报告、提供所记录的关于照明系统活动的反馈，并且记录和分析历史数据以优化照明条件和/或预报培育改良。

在无性区域16中，生产线100在栽培品种生长时将通道从第一端移动到第二端(即在北半球中从北到南)。在大致两周的时段内，栽培品种进一步成熟直到其准备开花为止。在此时间期间，在以大致35000L/天的总体用水量流过通道的施肥的情况下，栽培品种保持健康。在无性区域16的第二端处，通道被装载到第二端传送皮带18上，然后移动到开花区域20中且移动到多个开花生产线100上。

除了其运动方向和速度(如下文所论述)，开花和无性生产线100可大体上相同。在所示实例中，存在五个无性生产线和十五个开花生产线。

无性区域16和开花区域20的照明和环境条件可由自动化控制系统分开地和/或唯一地控制。通常，无性照明时段为18小时亮和6小时暗。在一些实施例中，无性区域分成具有独立照明控制的三个区段，并且栽培品种在第一区段中度过大致7天、在第二区段中度过大致5天且在第三区段中度过大致2天。无性区域的三个区段彼此邻近。

在一些实施例中，无性区域16和开花区域20中的照明被配置成提供26至40摩尔光(摩尔光子)/平方米/天(mol/m2/d)的每日光积分(DLI)。在一些实施例中，无性区域16和开花区域20中的照明被配置成提供400至700nm范围内的照明光谱。如所属领域的技术人员将了解，可取决于正生长的栽培品种的类型而调整特定照明条件。在一些实施例中，专用补充生长照明经由通过IoT管理的有线和/或无线自动化控制系统来提供和控制，被工程改造成在整个生长区域中创建调光区域的优化高效网格。在一些实施例中，控制系统产生每一区的能量使用的每日报告、提供所记录的关于照明系统活动的反馈，并且记录和分析历史数据以优化照明条件和/或预报培育改良。

在一些实施例中，无性区域16中的环境条件包含：

ο60％至70％的湿度

ο在遮篷层级处的温度范围68至77°F

ο在夜间的温度较冷(比白天温度低5至10度)

ο空气流动、中等空气流速(在大致60,000至170,000CFM的范围内)

ο根区温度64至70°F

οCO2供应，1000ppm，早6点至晚18点。

在一些实施例中，整个开花区域20具有提供大致30至40molm-2d-1的DLI的单个照明阶段，如上文所描述。为了诱发开花，在开花区域20中照明时段为12小时亮和12小时暗。

在一些实施例中，开花区域20中的环境条件包含：

ο在早期开花阶段，50％至60％湿度

ο接近于收获时，50％至55％湿度(最后2至3周)

ο72至77°F

ο在夜间的温度较冷(在夜间低了5至10度)

ο空气流动、中等空气流速(在大致60,000至170,000CFM的范围内)

ο根区温度64至70°F

οCO2供应，1000ppm，早6点至晚18点。

在开花区域20中，生产线100在栽培品种生长时将通道从第二端移动到第一端(即在北半球中从南到北)。在一些实施例中，生产线100在7周时段内移动通道通过开花区域20。

在开花区域20的第一端，通道被装载到第一端传送皮带22上，然后移动到双向传送机组合件14上。双向传送机组合件14将通道移出生长区域，接着经由枢转传送皮带13移回到连接皮带23上，所述连接皮带将通道移动到另一枢转传送皮带25上，所述另一枢转传送皮带又将通道移动到收获传送皮带24上，如图1B中所展示。收获传送皮带24将通道递送到收获区域中，在所述收获区域中从通道切出栽培品种，将其悬挂在干燥支架上且移动到一个或多个干燥室中。

在收获之后，通道继续沿装配线向下，且从通道人工地移除包(含有生长舱/桩/根)。包放在单独传送皮带上前进到销毁室，在所述销毁室中对材料进行称重、记录、变性、切碎，并且直接排出到堆肥仓中。脏通道被送到传送皮带上的工业清洗机进行清洗。在清洗之后，通道升降机将通道提升到更高的高程传送皮带，返回到种植室中的通道存储区。通道存储区存储45个通道，所述通道可在需要时从存储区人工地取出且放置在传送机上返回温室。

在一些实施例中，唯一地预编程的自动时间表(例如，代码、编码)控制通道尽可能最有效地进入和退出。每天早晨，耗费大致4小时将45个通道自动转移到五个无性区域生产线上。之后，45个通道转移出温室以从开花区域生产线收获，这耗费大致4小时。

图2、2A和2B展示根据本公开的实施例的自动化生长系统的实例生产线100。生产线100包括支撑传送机组合件110和生产线100的其它组件的框架102。传送机组合件110被配置成在生产线的第一端接收生长通道200且将生长通道移动到生产线的第二端。如上文所论述，生产线100的第一端可处于生长区域的第一端或第二端处。

在一些实施例中，生产线100具有被配置成支撑通道的金属框架102，且每一生产线为大致6′6″宽(但这可能改变来适应不同大小的通道)。在一些实施例中，生产线100具有大致187′的长度，从而允许每生产线140个通道的容量。

在一些实施例中，某些生产线100的框架102安装在刚性脚轮104上，使得整个生产线100可横向地移动(即，在自东向西方向上)。如果需要，此配置允许每一生产线之间的人工接入。在一些实施例中，生产线100的横向移动由通过自动化生长系统(AGS)控制系统控制的马达来实现，所述自动化生长系统控制系统控制包含生产线的操作的生产的所有方面且包含安全协议，所述安全协议被配置成使得生产线的横向移动仅在禁止生产线上通道的自动化纵向移动时为可能的。在一些实施例中，无性区域16和开花区域20的任一侧上的生产线是静止的(即，图1实例中的第一、第五、第六和第二十生产线)，充当横向移动障碍物。其余生产线可移动以在暂停整个自动化时产生步行路径。其必须在自动化可恢复之前返回到原始位置。

在所示实例中，框架102包括沿其相对横向侧规则间隔开的多个竖直柱106，其中纵向横梁105和横向横梁107在其间延伸。传送机组合件110支撑在横向横梁107上。照明源(未展示)可连接到框架102(例如，安装在柱1 06上)，连同在需要时用于稳定的遮篷。

安装托架120沿由框架的一个横向侧上的竖直柱106支撑的框架102纵向延伸，且支撑定位在生长通道的施肥接收结构204(例如盆槽，如下文所论述)上方的施肥递送线122。施肥递送线122包括等间隔的调节器(未展示)，所述调节器被配置成将养分释放到将混合物递送到栽培品种的通道的施肥接收结构中。施肥将宝贵养分的独特混合物，包含但不限于微量矿物质、黄腐酸、氧合纳米气泡和结构化水，递送到含有栽培品种的通道。在一些实施例中，施肥递送线122配备有来自供应系统的水和养分，所述供应系统将水从城市主要接收到储水槽中。存储槽具有有线的且连接到控制系统的压力传感器。PVC吸入线在施肥室中的水槽与肥料单元之间载运水。在一些实施例中，反渗透单元还连接到淡水槽。在一些实施例中，所述单元利用纳米气泡和结构化水以确保最大产量。施肥单元将浓缩肥料(潮湿或干燥)自动混合到施肥递送线122中前往温室。在一些实施例中，每一生产线100具有个别控制的养分供应。

排放凹槽124支撑在框架的与递送线122相对的横向侧上。排放凹槽124定位在生长通道的排放口下方以捕获从其排出的流体。在一些实施例中，二次排放凹槽126设置于框架的与递送线122相同的侧上，以捕获可能从调节器落下的流体，而无需在正下方有生长通道。额外的水回流线128可设置于生产线100的下部部分中。

一个或多个空气供应管道130(在所示实例中为三个)由传送机组合件下方的框架支撑。在一些实施例中，管道130从横向横梁107的底侧悬吊下来。在一些实施例中，每一管道130包括中空锥体的锥台，即沿纵向方向延伸(由在框架102的第一与第二端之间延伸的轴线界定)且具有圆形横向横截面的中空结构。圆形横截面的直径沿纵向方向减小，确切地说，直径随着距管道130的入口端的距离而减小，即直径在空气流过锥台的方向上减小。在一些实施例中，每一管道130由乙烯四氟乙烯(ETFE)构造。

每一空气供应管道130包括多个开口(未展示)，例如沿其上部部分的喷嘴，以供用于将经调节空气递送到在生长通道中生长的栽培品种。在一些实施例中，四个0.6″0喷嘴在每一管道的顶部40°上每10°间隔开，且一组四个喷嘴沿管道的长度每4″至7″定位。喷嘴在栽培品种下扩散经调节空气，所述经调节空气向遮篷提供理想的空气质量。

在一些实施例中，针对温度、CO2含量和湿度控制被递送到栽培品种穿过供应管道的空气，且可利用紫外线杀菌辐照对所述空气进行杀菌处理。在一些实施例中，每一空气供应管道130具有与主要设施HVAC供应管道的挠曲连接/断接。定位在例如顶端房的屋顶上的空气处理单元(AHU)过滤且调节提供到供应管道的空气。AHU还借助于位于让位壁上的废气吸入管道从生长区域接收空气。在一些实施例中，为了正确地调节空气，AHU配备有预编程的理想条件设置，并且与多个传感器、补充照明、结构的其它元件(例如，动态泡沫绝缘控制件)和楼宇管理系统自动地进行通信以计算用于正生长的栽培品种的最优小气候条件。在一些实施例中，温室控制系统还与大麻执法跟踪报告合规性(METRC)进行通信，以用于跟踪/监测大麻的生产。

在一些实施例中，温室中的每一系统具有其自身的控制系统。每一唯一地编码的控制系统彼此交互以产生用于最大产量的环境。这通过独特的控制系统集成来实现。使用此技术，温室根据室外条件和日时间自动地调整其小气候特性。控制系统将信息自动地转送到METRC以用于跟踪/监测。

图3、3A和3B展示根据本公开的一个实施例的自动化生长系统的实例生长通道200。通道200尤其适合于使用“绿海”(SOG)生长技术来生长栽培品种。在所示实例中，通道200包括由一对端板202固持在一起的一对平行生长凹槽210。端板202大体上防止通道之间的相对运动。在一些实施例中，凹槽210还可通过间隙支撑件(未展示)固持在一起。通过包含一对凹槽210，通道200本身稳定且在放置在平坦表面上时直立。在其它实施例中，通道可仅包括由另一结构(例如，扁平基座、多个支脚等)支撑的单个凹槽210。在其它实施例中，通道可包括多于两个凹槽210。

施肥接收结构204在所示实例中以盆槽的形式设置于生长通道200的一端处。将使用相同数字(204)参考施肥接收结构204和盆槽，然而应理解，盆槽是通用类施肥接收结构的实例化类型。盆槽(或施肥接收结构)204可包括多个成角表面，所述成角表面经塑形以使用重力将流体引导到凹槽210的凸缘212，如下文所描述。在一些实施例中，在生长通道200的相对端处，端板202不覆盖凹槽210的底部部分，以使得流体可从凹槽210中排出。在其它实施例中，凹槽210在其相对盆槽204的端附近具有排放出口211，如图3B中所展示。在一些实施例中，排放出口211可为排放孔。

每一凹槽210略微倾斜以使得流体沿其上部表面流动，其中邻近盆槽204的端高于相对端，且所述凹槽具有从其向外延伸的一对凸缘212。每一凸缘212具有用以容纳流体的外壁213，以及以大致30度倾斜以允许从供应管道上升的空气竖直地流动到栽培品种的成角度的(非水平的)底侧214。在一些实施例中，底侧可为不同的非水平形状。凸缘212具有形成于其上部表面上的多个沥滤线216以将流体沿凹槽210引导到多个不同位置，如下文所描述。

在一些实施例中，每一生长通道200包括由挤压PVC制成的两个7.5″深凹槽210，所述深凹槽具有2″基座宽度和带有1°竖直斜度的侧壁。凹槽具有连接侧壁(或横向边缘)的底部部分，所述底部部分沿纵向方向从凹槽的第一端延伸到第二端。在一些实施例中，底部部分可弯曲成对从底侧朝向凹槽的顶侧流动的空气具有较低阻力，且还阻止空气中的湍流。底部部分可具有垂直于纵向方向的半圆形横截面。底部部分可包括凹槽210的底部1″，且可具有1″的半径，因此放置在凹槽210中的具有2″宽度的矩形主体位于凹槽210的底部上方1″。在一些实施例中，凹槽210在适当位置具有被配置成将矩形主体固持在凹槽210的底部上方的止动件。凹槽210被配置成固持多个生长舱(有时被简称为“舱”)，所述生长舱含有栽培品种和生长介质。在一些实施例中，每一生长舱包括向具有2″×2″×6″的初始尺寸的矩形块中按压的生长介质。所述舱还可包括由围绕生长介质块的纤维性、透水性、生物可降解材料制成的包或其它包装。在一些实施例中，生长介质包括椰子浓缩物或“椰壳纤维”。可在其它实施例中提供不同或额外的生长介质。位于生长介质块的顶面上的直径可变的空腔持有栽培品种的单个小植株。凹槽深度允许每一舱在引入流体时竖直地扩张。在一些实施例中，每一凹槽210为6′长以允许十二个舱的空间，使得二十四个生长舱可被装载到生长通道200中，且凹槽210在其凸缘之间具有4″的间隔。在一些实施例中，盆槽204包括具有12″×6″×1.5″的尺寸的真空成型聚氯乙烯(PVC)组件，并且化学地焊接到凹槽210。

如图3C中所展示，其中省略盆槽204且展示凹槽210在横向维度上拉伸以示出沥滤线216的不同长度，在一些实施例中，每一沥滤线216从具有盆槽的通道200的端延伸到两个邻近生长舱220之间的界面处的位置。在一些实施例中，每一凸缘212包括六个沥滤线216，且每一沥滤线216产生生长舱220之间的界面，除了产生第一生长舱220的开头的一个沥滤线216之外。更接近盆槽204而端接的沥滤线216定位成更接近凸缘212的内部。在每一沥滤线216的端接处，形成沥滤线216的壁或其它结构结束，从而允许流体朝向凹槽210的中间流动，从而将养分提供到生长舱。不希望受理论所束缚，将养分引导到生长舱界面可通过迫使根进一步生长以到达养分来使栽培品种受益。

在一些实施例中，沥滤线216由界定多个矩形通道的多个竖直壁形成，如例如图3D中所展示。在一些实施例中，沥滤线216由界定多个三角形通道的多个成角度壁形成，如例如图3E中所展示。在一些实施例中，沥滤线216由界定多个U形通道的多个弯曲壁形成，如例如图3F中所展示。

在一些实施例中，凹槽210通过挤压具有界定凸缘和沥滤线的形状的恒定横截面的PVC且接着将每一凹槽210切割成一定尺寸来形成，并且沥滤线216的长度通过切割掉壁或其它结构的适当长度的材料来调整。在一些实施例中，凹槽210可以其它方式形成，例如通过将沥滤线切割或蚀刻到凸缘的上部表面中。

图4展示根据本公开的实例实施例的自动化生长系统的另一实例生长通道200。

在所示实例中，通道200包括由一对端板202固持在一起的生长凹槽210。端板202大体上防止通道之间的相对运动。通过包含一对凹槽210，通道200本身稳定且在放置在平坦表面上时直立。施肥接收结构204设置于生长通道200的一端处，所述生长通道呈具有用于接收和引导施肥材料的改进结构的盆槽的形式。施肥接收结构204具有被塑形成将施肥液体引导到孔中的通道，且公正地分配施肥液体通过沥滤线。

每一凹槽210略微倾斜以使得流体沿其上部表面流动，其中邻近盆槽204的端高于相对端，且所述凹槽具有从其向外延伸的一对凸缘212。每一凸缘具有用以容纳流体的外壁，以及倾斜以允许从供应管道上升的空气竖直地流动到栽培品种的成角度的(非水平的)底侧。在一些实施例中，底侧可为不同的非水平形状。

图4A为图4的生长通道的放大视图，展示了具有凸缘的施肥接收结构204，沥滤线216形成于所述凸缘的上部表面上以将流体沿凹槽210引导到多个不同位置。施肥接收结构204具有将流体引导到沥滤线216(例如，孔)中的通道且公正地分配流体(或施肥)通过沥滤线216。施肥接收结构204可被称为盆槽，然而应理解，盆槽是通用类施肥接收结构的实例化类型。盆槽(或施肥接收结构)204可包括经塑形以使用重力将流体引导到凹槽210的凸缘的多个成角表面。施肥接收结构204的一部分可与成角表面倾斜，以使得流体流过沥滤线216且分布在凹槽210内。

图4B为展示个别组件的图4的生长通道的分解视图。通道的底侧为成对角线的以聚焦来自通道200下方的空气移动。

图4C为具有用线指示的两个不同配置的生长凹槽210的图4的生长通道200的截面视图。通道200。施肥接收结构204可包括经塑形以使用重力将流体引导到凹槽210的凸缘212的多个成角表面。每一凹槽210略微倾斜以使得流体沿其上部表面流动，其中邻近盆槽204的端高于相对端，且所述凹槽具有从其向外延伸的一对凸缘212。每一凸缘212具有用以容纳流体的壁，以及倾斜以允许从供应管道上升的空气竖直地流动到栽培品种的成角度的(非水平的)底侧。在一些实施例中，底侧可为不同的非水平形状。凸缘212具有形成于其上部表面上的多个沥滤线216以将流体沿凹槽210引导到多个不同位置。每一凸缘212具有成角度的(非水平的)底侧214。

图4C展示用于生长凹槽210的排放通道的不同配置或变化的管线。取决于栽培品种、生长舱220、施肥流动速率、传送机组合件110的不同角度以及其它因素，存在各种可能的凹槽排放轮廓(在此实例中展示的轮廓线)。

本文所描述的实施例提供用于生长多个植物的通道200。每一通道200可具有凹槽210，所述凹槽具有第一端、第二端以及在所述第一端与所述第二端之间延伸的一对相对横向边缘。凹槽210可保持倾斜以使得所述第一端高于所述第二端。通道200具有从凹槽210的所述对相对横向边缘中的每一者横向地延伸的凸缘212。每一凸缘212在其上部表面上具有沥滤线216，每一沥滤线216从所述第一端朝向所述第二端延伸不同预定距离。所述通道具有施肥接收结构204，所述施肥接收结构附接到所述凹槽的所述第一端并且被配置成将处于其中的流体引导到每一凸缘的所述沥滤线中。

在一些实施例中，每一凸缘212的底侧与水平面成角度地倾斜以引导所述凹槽周围的空气。

在一些实施例中，凹槽212被配置成固持至少12个生长舱，每一生长舱包括其中放置有小植株的生长介质块。

在一些实施例中，施肥接收结构204包括具有多个成角表面的盆槽以使用重力将处于其中的流体引导到沥滤线。

在一些实施例中，通道200具有在所述凹槽的所述第二端的近侧的一个或多个排放出口。

在一些实施例中，施肥接收结构204为化学地焊接到所述凹槽的聚氯乙烯(PVC)组件

在一些实施例中，每一凸缘212具有至少五个沥滤线。

在一些实施例中，每一沥滤线216界定于两个竖直壁之间。在一些实施例中，每一沥滤线216界定于两个成角度壁之间。

在一些实施例中，每一沥滤线界定于U形通道内。

本文中所描述的实施例提供一种具有至少两个通道200的通道组合件。所述通道组合件可具有连接所述至少两个通道200以防止所述通道200之间的相对运动的一个或多个端板。

本文中所描述的实施例提供一种用于自动化生长系统的生产线。所述生产线可具有带有第一端和第二端的框架。所述生产线可具有由所述框架支撑的传送机组合件，所述传送机组合件被配置成在所述第一端处接收生长通道且朝向所述第二端移动所述生长通道。

所述生产线可具有由所述框架支撑的施肥递送线。所述施肥递送线可在所述第一与第二端之间延伸并且定位在所述传送机组合件的第一横向侧上方且定位到所述第一横向侧，所述施肥递送线包括沿其间隔开的多个调节器以供用于将流体沉积到所述生长通道的施肥接收结构中；

在一些实施例中，排放凹槽由所述框架支撑，所述排放凹槽在所述第一与第二端之间延伸且定位到所述传送机组合件的第二横向侧。在一些实施例中，空气供应管道由所述框架支撑，所述空气供应管道在所述第一与第二端之间延伸且定位在所述传送机组合件下方，所述空气供应管道包括其中的多个开口以供用于将经调节空气递送到在所述生长通道中生长的植物。

在一些实施例中，所述空气供应管道具有经连接以在其中接收经调节空气流的中空锥体的锥台，所述锥台具有垂直于在所述第一与第二端之间延伸的轴线的圆形横截面，所述圆形横截面在穿过所述锥台的空气流的方向上具有递减的直径。

在一些实施例中，所述空气供应管道由乙烯四氟乙烯(ETFE)构成。

在一些实施例中，所述生产线具有定位于所述传送机组合件下方的至少两个空气供应管道。

在一些实施例中，所述生产线具有用于过滤和调节递送到在所述生长通道中生长的植物的空气的系统，所述系统控制空气温度、CO₂含量和湿度中的至少一者。

在一些实施例中，所述生产线具有用于使用紫外线杀菌辐照对递送到在所述生长通道中生长的植物的空气进行杀菌的系统。

在一些实施例中，所述生产线具有用于过滤待递送到所述施肥递送线的流体的反渗透单元。

在一些实施例中，所述生产线具有用于将待递送到所述施肥递送线的流体中的肥料混合的施肥单元。

在一些实施例中，所述生产线具有用以在待递送到所述施肥递送线的流体中引入气泡的纳米气泡单元。

在一些实施例中，所述生产线具有定位到所述传送机组合件的第一横向侧的第二排放凹槽。

在一些实施例中，所述生产线具有用于使用经由所述空气供应管道供应的经调节空气来控制所述生产线周围的小气候的控制系统。

在一些实施例中，所述生产线具有附接到所述框架以允许所述生产线的横向运动的刚性脚轮。

在一些实施例中，所述生产线具有附接到所述框架的照明源。

在一些实施例中，所述生产线具有用以基于在所述生长通道中生长的植物的日时间和年龄而控制所述照明源的照明控制系统。

本文所描述的实施例提供一种自动化生长系统，其具有在生长区域的无性部分中的多个无性生产线，所述多个无性生产线用于将多个种植生长通道从所述生长区域的第一端移动到所述生长区域的第二端。所述自动化生长系统具有在所述生长区域的开花部分中的多个开花生产线，所述多个开花生产线用于将多个种植生长通道从所述生长区域的所述第二端移动到所述生长区域的所述第一端。所述自动化生长系统具有第一传送皮带，所述第一传送皮带横向地延伸跨越所述生长区域的所述第二端以供用于将种植生长通道从所述多个无性生产线移动到所述多个开花生产线。

在一些实施例中，所述自动化生长系统具有第二传送皮带，所述第二传送皮带横向地延伸跨越所述生长区域的所述第一端以供用于将种植生长通道向和从所述无性和开花生产线移动。所述自动化生长系统具有双向传送机组合件，所述双向传送机组合件被配置成与所述第二传送皮带介接以供用于将生长通道向和从一个或多个处理室移动。

在一些实施例中，所述自动化生长系统具有用于将生长通道向和从所述第一传送皮带移动且向和从所述第二传送皮带移动的顶置式起重机。

在一些实施例中，所述自动化生长系统具有至少五个无性生产线和十五个开花生产线。

在一些实施例中，开花生产线的数目为无性生产线的数目的至少三倍。

在一些实施例中，所述自动化生长系统具有一个或多个照明控制系统、用于所述无性区域的第一照明系统以及用于所述开花区域的第二照明系统。所述第一和第二照明系统各自由所述照明控制系统中的一者或多者分开地控制。

在一些实施例中，所述第一照明系统包含三个照明子系统，第一照明子系统照明所述无性区域的第一区段，第二照明子系统照明所述无性区域的第二区段，第三照明子系统照明所述无性区域的第三区段，其中所述照明子系统中的每一者由所述照明控制系统中的一多者分开地控制。

在一些实施例中，所述照明控制系统包含一个或多个无线自动化控制系统。

在一些实施例中，所述自动化生长系统具有控制系统，所述控制系统用于将生长通道向和从所述无性生产线移动、向和从所述开花生产线移动，且向和从所述传送皮带移动。

在一些实施例中，所述自动化控制系统包含预编程时间表，所述预编程时间表确定何时将生长通道向和从所述无性生产线移动、向和从所述开花生产线移动，且向和从所述传送皮带移动。

在一些实施例中，所述自动化生长系统具有无性和开花生产线，所述无性和开花生产线包含由一个或多个马达驱动以在所述自动化控制系统的控制下实现所述生产线的横向运动的刚性脚轮。

应了解，阐述许多特定细节以便提供对本文中所描述的示范性实施例的透彻理解。然而，所属领域的普通技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践本文中所描述的实施例。在其它情况下，未详细描述众所周知的方法、程序和组件以免混淆本文所描述的实施例。此外，本说明书并不被视为以任何方式限制本文中所描述的实施例的范围，而是实际上仅仅描述本文中所描述的各种实例实施例的实施方案。

本说明书提供本发明主题的许多实例实施例。尽管每一实施例表示发明元件的单个组合，但发明主题被视为包含所公开元件的所有可能组合。因此，如果一个实施例包括元件A、B和C，且第二实施例包括元件B和D，那么即使没有明确公开，本发明主题也被视为包含A、B、C或D的其它剩余组合。

尽管已详细地描述实施例，但应理解，可在本文中进行各种改变、替换和更改。此外，本申请的范围并非意在限于本说明书中描述的过程、机器、制造、物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。可理解，上文所描述和示出的示例仅意图为示范性的。

如所属领域的技术人员鉴于上述公开内容将显而易见，对于本文中所描述的方法和系统来说，许多更改和修改是可能的。尽管上文已讨论许多示范性方面和实施例，但所属领域的技术人员将辨识某些修改、置换、添加和其子组合。因此，希望所附权利要求书和其后引入的权利要求被解释为包含所属领域的技术人员可合理地推断的所有此些修改、置换、添加和子组合。权利要求书的范围不应受在实例中阐述的实施例限制，而是应当被给予与前述公开内容一致的最宽泛的解释。

在不脱离其精神或本质特性的情况下，本公开可以其它具体形式体现。所描述的实施例在所有方面都应被视为仅是说明性的而非限制性的。

Claims (35)

1.一种用于生长多个植物的通道组合件，所述通道组合件包括至少两个通道，所述至少两个通道中的每一个均包括：

凹槽，其具有第一端、第二端以及在所述第一端与所述第二端之间延伸的一对相对横向边缘，所述凹槽保持倾斜以使得所述第一端高于所述第二端；

凸缘，其从所述凹槽的所述对相对横向边缘中的每一者横向地延伸，每一凸缘在其上部表面上具有多个沥滤线，每一沥滤线从所述第一端朝向所述第二端延伸不同预定距离；以及

施肥接收结构，其附接到所述凹槽的所述第一端，并且被配置成将处于其中的流体引导到每一凸缘的所述沥滤线中，其中，所述施肥接收结构包括具有多个成角表面的盆槽以使用重力将处于其中的流体引导到所述沥滤线。

2.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，每一凸缘的底侧与水平面成角度地倾斜以引导所述凹槽周围的空气。

3.根据权利要求1或2所述的通道组合件，其中，所述凹槽被配置成固持至少12个生长舱，每一生长舱包括其中放置有小植株的生长介质块。

4.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，所述通道组合件包括在所述凹槽的所述第二端的近侧的一个或多个排放出口。

5.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，所述施肥接收结构包括化学地焊接到所述凹槽的聚氯乙烯组件。

6.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，每一凸缘具有至少五个沥滤线。

7.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，每一沥滤线界定于两个竖直壁之间。

8.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，每一沥滤线界定于两个成角度壁之间。

9.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，每一沥滤线界定于U形通道内。

10.根据权利要求1所述的通道组合件，其中，所述通道组合件包括连接所述至少两个通道以防止所述通道之间的相对运动的一个或多个端板。

11.一种用于自动化生长系统的生产线，所述生产线包括：

框架，其具有第一端和第二端；

由所述框架支撑的传送机组合件，所述传送机组合件被配置成在所述第一端处接收生长通道且朝向所述第二端移动所述生长通道，所述生长通道采用根据权利要求1到10中任一项所述的通道组合件；

由所述框架支撑的施肥递送线，所述施肥递送线在所述第一端与第二端之间延伸并且定位在所述传送机组合件的第一横向侧上方且定位到所述第一横向侧，所述施肥递送线包括沿其间隔开的多个调节器以供用于将流体沉积到所述生长通道的施肥接收结构中；

由所述框架支撑的排放凹槽，所述排放凹槽在所述第一与第二端之间延伸且定位到所述传送机组合件的第二横向侧；

由所述框架支撑的空气供应管道，所述空气供应管道在所述第一端与第二端之间延伸且定位在所述传送机组合件下方，所述空气供应管道包括其中的多个开口以供用于将经调节空气递送到在所述生长通道中生长的植物；以及

用于使用经由所述空气供应管道供应的经调节空气来控制所述生产线周围的小气候的控制系统。

12.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述空气供应管道包括经连接以在其中接收经调节空气流的中空锥体的锥台，所述锥台具有垂直于在所述第一端与第二端之间延伸的轴线的圆形横截面，所述圆形横截面在穿过所述锥台的空气流的方向上具有递减的直径。

13.根据权利要求11或12所述的生产线，其中，所述空气供应管道由乙烯四氟乙烯构成。

14.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括定位于所述传送机组合件下方的至少两个空气供应管道。

15.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包含用于过滤和调节递送到在所述生长通道中生长的植物的空气的系统，所述系统控制空气温度、CO₂含量和湿度中的至少一者。

16.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括用于使用紫外线杀菌辐照对递送到在所述生长通道中生长的植物的空气进行杀菌的系统。

17.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括用于过滤待递送到所述施肥递送线的流体的反渗透单元。

18.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括用于将待递送到所述施肥递送线的流体中的肥料混合的施肥单元。

19.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括用以在待递送到所述施肥递送线的流体中引入气泡的纳米气泡单元。

20.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括定位到所述传送机组合件的第一横向侧的第二排放凹槽。

21.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括附接到所述框架以允许所述生产线的横向运动的刚性脚轮。

22.根据权利要求11所述的生产线，其中，所述生产线包括附接到所述框架的照明源。

23.根据权利要求22所述的生产线，其中，所述生产线包括用以基于在所述生长通道中生长的植物的日时间和年龄而控制所述照明源的照明控制系统。

24.一种自动化生长系统，其包括：

在生长区域的无性部分中的多个无性生产线，其用于将多个种植生长通道从所述生长区域的第一端移动到所述生长区域的第二端，其中，所述种植生长通道采用根据权利要求1到10中任一项所述的通道组合件；

在所述生长区域的开花部分中的多个开花生产线，其用于将多个种植生长通道从所述生长区域的所述第二端移动到所述生长区域的所述第一端；

第一传送皮带，其横向地延伸跨越所述生长区域的所述第二端以供用于将种植生长通道从所述多个无性生产线移动到所述多个开花生产线；

自动化控制系统，其用于将种植生长通道向和从所述无性生产线移动、向和从所述开花生产线移动，以及向和从所述第一传送皮带移动。

25.根据权利要求24所述的自动化生长系统，其中，所述自动化生长系统包括第二传送皮带，所述第二传送皮带横向地延伸跨越所述生长区域的所述第一端以供用于将种植生长通道向和从所述多个无性生产线和所述多个开花生产线移动。

26.根据权利要求25所述的自动化生长系统，其中，所述自动化生长系统包括双向传送机组合件，所述双向传送机组合件被配置成与所述第二传送皮带介接以供用于将种植生长通道向和从一个或多个处理室移动。

27.根据权利要求25或26所述的自动化生长系统，其中，所述自动化生长系统包括用于将种植生长通道向和从所述第一传送皮带移动且向和从所述第二传送皮带移动的顶置式起重机。

28.根据权利要求24所述的自动化生长系统，其中，所述自动化生长系统包括至少五个无性生产线和十五个开花生产线。

29.根据权利要求24所述的自动化生长系统，其中，开花生产线的数目为无性生产线的数目的至少三倍。

30.根据权利要求24所述的自动化生长系统，其中，所述自动化生长系统包括一个或多个照明控制系统、用于所述生长区域的无性部分的第一照明系统，以及用于所述生长区域的开花部分的第二照明系统，所述第一和第二照明系统各自由所述照明控制系统中的一者或多者分开地控制。

31.根据权利要求30所述的自动化生长系统，其中，所述第一照明系统包含三个照明子系统，第一照明子系统照明所述无性部分的第一区段，第二照明子系统照明所述无性部分的第二区段，第三照明子系统照明所述无性部分的第三区段，其中所述照明子系统中的每一者由所述照明控制系统中的一者或多者分开地控制。

32.根据权利要求30或31所述的自动化生长系统，其中，所述照明控制系统包含一个或多个无线自动化控制系统。

33.根据权利要求24所述的自动化生长系统，其中，所述自动化控制系统单独地控制所述生长区域的无性部分和所述生长区域的开花部分的照明和环境条件。

34.根据权利要求24所述的自动化生长系统，其中，所述自动化控制系统包含预编程时间表，所述预编程时间表确定何时将种植生长通道向和从所述无性生产线移动、向和从所述开花生产线移动，且向和从所述传送皮带移动。

35.根据权利要求24或34所述的自动化生长系统，其中，所述多个无性生产线和所述多个开花生产线中的一者或多者各自包含由一个或多个马达驱动以在所述自动化控制系统的控制下实现所述生产线的横向运动的刚性脚轮。